KR101140486B1 - Microfluidic concentrator - Google Patents

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KR101140486B1
KR101140486B1 KR1020100028760A KR20100028760A KR101140486B1 KR 101140486 B1 KR101140486 B1 KR 101140486B1 KR 1020100028760 A KR1020100028760 A KR 1020100028760A KR 20100028760 A KR20100028760 A KR 20100028760A KR 101140486 B1 KR101140486 B1 KR 101140486B1
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김태성
이성국
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국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 꼬리 달린 활성 미생물이 집적될 공간인 중앙집적 공간부와, 상기 중앙집적 공간부의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 연장된 단부를 통해 상기 활성 미생물이 유입되는 복수 개의 제1유입채널부들, 및 상기 각 제1유입채널부 상에서 상기 중앙집적 공간부를 향하여 경사각을 갖도록 연결되어, 상기 제1유입채널부의 연장된 단부를 통해 유입된 상기 활성 미생물이 상기 중앙집적 공간부 내로 향하도록 유도하는 복수 개의 제1가지채널부들을 포함하는 활성 미생물 집적기를 제공한다. Pluralities of the present invention, and the be attached tail active microorganisms accumulating space center accumulating space portion and connected radially along the circumference of the center accumulating space portion and extending to the outside and, wherein the active micro-organisms coming from the extended end portion of claim first inlet channel portions, and wherein the each of the first connection so as to have an inclination angle toward the said central accumulating space on the inlet channel section, the said active microorganisms coming from the extending end of the first inlet channel portion facing into the central accumulating space portion a plurality of first provides an integrated one kinds of the active microbe containing channel portions encouraging.
상기 활성 미생물 집적기에 따르면, 중앙집적 공간부의 둘레에 방사형으로 연결된 유입채널부 상에 가지채널부를 경사각 있게 연결함에 따라, 유입채널부로 유입된 꼬리 달린 활성 미생물의 이동을 중앙집적 공간부 내로 유도하여 활성 미생물을 효과적으로 집적시킬 수 있는 이점이 있다. According groups integrated the active microbe, as enables the tilt angle to the inlet channel portion connected to a radial branch channel portion connected to a periphery of the center accumulating space, by inducing a movement of the tail with the active microbe inlet portion inlet channel into the central accumulating space portion activity there is an advantage that can be effectively integrated microorganisms.

Description

활성 미생물 집적기{Microfluidic concentrator} Small home microbial activity {Microfluidic concentrator}

본 발명은 활성 미생물 집적기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 꼬리 달린 활성 미생물을 중앙집적 공간부 내에 집적시킬 수 있는 활성 미생물 집적기에 관한 것이다. The present invention relates to a, more particularly, in the tail with the active microbe can be integrated within the central accumulating space portion as the active microbe integrated relates to a integrated active micro-organisms.

미세유체 디바이스(Microfluidics Device)는 마이크로미터 길이를 갖는 다양한 미생물의 생존을 연구하는데 매우 유용하게 사용되어 왔다. Microfluidic devices (Microfluidics Device) has been very useful to study the survival of a variety of microorganisms with a micrometer length. 이동성을 갖는 활성 미생물 특히, 꼬리 달린 활성 미생물은 마이크로 채널 내에서 추진력을 갖고 유영한다. The active microbe having a mobility in particular, with the tail active microorganism streamer has a driving force in the microchannel. 이러한 활성 미생물의 이동성을 이용한다면 이들을 특정 채널 상에 집적화시킬 수 있게 된다. When using such a mobility of active microorganisms it is possible to integrated them on a particular channel.

본 발명은 꼬리 달린 활성 미생물을 중앙집적 공간부 내에 집적시킬 수 있는 활성 미생물 집적기를 제공하는데 목적이 있다. The present invention is to provide a group which is the tail with the active microbe can be integrated within the central space portion integrated active microorganisms integrated objectives.

본 발명은, 꼬리 달린 활성 미생물이 집적될 공간인 중앙집적 공간부와, 상기 중앙집적 공간부의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 연장된 단부를 통해 상기 활성 미생물이 유입되는 복수 개의 제1유입채널부들, 및 상기 각 제1유입채널부 상에서 상기 중앙집적 공간부를 향하여 경사각을 갖도록 연결되어, 상기 제1유입채널부의 연장된 단부를 통해 유입된 상기 활성 미생물이 상기 중앙집적 공간부 내로 향하도록 유도하는 복수 개의 제1가지채널부들을 포함하는 활성 미생물 집적기를 제공한다. Pluralities of the present invention, and the be attached tail active microorganisms accumulating space center accumulating space portion and connected radially along the circumference of the center accumulating space portion and extending to the outside and, wherein the active micro-organisms coming from the extended end portion of claim first inlet channel portions, and wherein the each of the first connection so as to have an inclination angle toward the said central accumulating space on the inlet channel section, the said active microorganisms coming from the extending end of the first inlet channel portion facing into the central accumulating space portion a plurality of first provides an integrated one kinds of the active microbe containing channel portions encouraging.

여기서, 상기 제1가지채널부들은, 상기 제1유입채널부의 길이방향에 대해 좌우 대칭형으로 형성될 수 있다. Here, the first branched channel portions, the first may be formed in the left-right symmetrical about the first longitudinal inlet channel portion. 또한, 상기 제1유입채널부의 폭은 상기 중앙집적 공간부를 향할수록 좁아지도록 형성될 수 있다. In addition, the first inflow channel section width can be formed to be narrower toward the more central parts of the accumulating space.

그리고, 상기 활성 미생물 집적기는, 상기 제1유입채널부들의 단부 사이를 연결하여 제1폐루프를 형성하고, 외부로부터 유입된 활성 미생물이 상기 제1폐루프를 따라 이동하면서 상기 제1유입채널부들 내로 향하도록 유도하는 제1둘레채널부와, 상기 제1둘레채널부의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 연장된 단부를 통해 활성 미생물이 유입되는 복수 개의 제2유입채널부들, 및 상기 제2유입채널부 상에서 상기 중앙집적 공간부를 향하여 경사각을 갖도록 연결되고, 상기 제2유입채널부의 연장된 단부를 통해 유입된 활성 미생물이 상기 제1둘레채널부 내로 향하도록 유도하는 복수 개의 제2가지채널부들을 더 포함할 수 있다. In addition, the active microbe integrated group, the first and connecting the end of the inlet channel portions to form a first closed loop, the active micro-organisms coming from outside, while moving along the first closed loop of the first inlet channel portions and the first circumferential channel portion for guiding so as to face into the first along the first peripheral channel around the unit is connected with a radial extending to the outside, a plurality of the second inlet channel is the active micro-organisms coming from the extending end portions, and wherein the second is connected so as to have an inclination angle toward the said central accumulating space on the inlet channel section and the second inlet channel portion a through the extending end inflow active microorganism that the first circumferential plurality of second inducing faces into the channel portion of It may further include a channel units.

여기서, 상기 제1둘레채널부는, 상기 제1유입채널부들의 단부와 연결되는 부분이 내측으로 오목하게 들어가도록 형성될 수 있다. Here, the first peripheral channel portion, the portion being connected to the end of the first inlet channel portions can be formed to recessed inward. 그리고, 상기 제2유입채널부들은, 상기 제1둘레채널부의 둘레에 연결되되, 상기 제1유입채널부들과 어긋난 위치에 연결되어 있을 수 있다. Further, the second inflow channel portions, doedoe connected to the periphery of the first peripheral channel portion, can be connected to a position shifted from the first inflow channel portions.

또한, 상기 활성 미생물 집적기는, 상기 제2유입채널부들의 단부 사이를 연결하여 제2폐루프를 형성하고, 외부로부터 유입된 활성 미생물이 상기 제2폐루프를 따라 이동하면서 상기 제2유입채널부들 내로 향하도록 유도하는 제2둘레채널부와, 상기 제2둘레채널부의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 연장된 단부를 통해 활성 미생물이 유입되는 복수 개의 제3유입채널부들, 및 상기 제3유입채널부 상에서 상기 중앙집적 공간부를 향하여 경사각을 갖도록 연결되고, 상기 제3유입채널부의 연장된 단부를 통해 유입된 활성 미생물이 상기 제2둘레채널부 내로 향하도록 유도하는 복수 개의 제3가지채널부들을 더 포함할 수 있다. In addition, the active microbe integrated group, the second to form a second waste by connecting the end of the inlet channel portions loop, the active micro-organisms coming from outside, while moving along the second closed loop and the second inlet channel portions and a second circumferential channel portion for guiding so as to face into the first along the second peripheral channel around the unit is connected with a radial extending to the outside, pluralities of which the active microbe flows through the extending end a third inlet channel portions, and wherein 3 is connected so as to have an inclination angle toward the said central accumulating space on the inlet channel portion, said third plurality of third the active microbe flows through the extending end inlet channel portion for guiding so as to face into said second circumferential channel section of It may further include a channel units.

여기서, 상기 제1둘레채널부 및 상기 제2둘레채널부는 원형의 폐루프일 수 있다. Here, it can be the first circumferential channel portion and said second circumferential channel portion closed loop of the circle.

본 발명에 따른 활성 미생물 집적기에 따르면, 중앙집적 공간부의 둘레에 방사형으로 연결된 유입채널부 상에 가지채널부를 경사각 있게 연결함에 따라, 유입채널부로 유입된 꼬리 달린 활성 미생물의 이동을 중앙집적 공간부 내로 유도하여 활성 미생물을 효과적으로 집적시킬 수 있는 이점이 있다. According groups active microorganisms integrated according to the present invention, as the allow the inclination angle to the inlet channel portion connected to a radial branch channel portion connected to a periphery of the center accumulating space, the movement of the tail with the active microbe inlet portion inlet channel into the central accumulating space portion there are advantages that can be derived by integrating the active microorganisms effectively.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활성 미생물 집적기의 평단면도이다. 1 is a horizontal sectional view of a small house the active microbe according to an embodiment of the invention.
도 2는 도 1의 일부분을 나타낸 사시도이다. Figure 2 is a perspective view of a portion of Figure 1;
도 3은 도 1의 복수 배열 상태를 나타내는 평단면도이다. Figure 3 is a horizontal sectional view showing a plural arrangement of Figure 1;
도 4는 GFP로 표현되는 대장균의 집적상태를 나타내는 형광 이미지이다. Figure 4 is a fluorescence image showing the integrated state of the E. coli expressed in GFP.
도 5는 도 1의 복수 배열 상태를 구현한 SEM 이미지 및 형광 이미지이다. 5 is an SEM image and a fluorescent image of an implementation of a multiple arrangement of Figure 1;

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활성 미생물 집적기의 평단면도이다. 1 is a horizontal sectional view of a small house the active microbe according to an embodiment of the invention. 도 1을 참조하면, 상기 활성 미생물 집적기(100)는 중앙집적 공간부(110), 복수 개의 제1유입채널부들(120), 복수 개의 제1가지채널부들(130)을 포함한다. 1, the active microbe small house 100 includes a central accumulating space portion 110, a plurality of first inflow channel portions 120, a plurality of first branch channel portions (130). 이러한 활성 미생물 집적기(100)는 꼬리 달린 활성 미생물의 이동을 중앙집적 공간부(110)로 유도하여 활성 미생물을 집적화할 수 있다. An active microbial small house 100 may be induced by the movement of the tail with the active microorganisms in the center accumulating space portion 110 to be integrated with the active microorganisms.

상기 중앙집적 공간부(110)는 상기 활성 미생물이 집적될 공간에 해당된다. The central accumulating space portion 110 corresponds to a space to which the active microbe integrated. 이러한 중앙집적 공간부(110)는 상기 집적이 용이하도록 원형으로 형성되는데, 그 형태가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The central accumulating space portion 110 is formed in a circular shape to facilitate the integration, it is not necessarily that type is limited to this.

상기 제1유입채널부들(120)은 상기 중앙집적 공간부(110)의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 그 연장된 단부를 통해 상기 활성 미생물이 유입된다. The first inflow channel portions 120 along the circumference of the center accumulating space portion (110) connected with a radial extending to the outside, wherein the active microbe is introduced through the extended end portion.

상기 제1가지채널부들(130)은 상기 각 제1유입채널부(120) 상에서 상기 중앙집적 공간부(110)를 향하여 경사각을 갖도록 연결되어 있다. The first branch channel portions (130) are connected so as to have an inclination angle toward the center accumulating space portion 110 on each of the first inlet channel 120. 이러한 제1가지채널부들(130)은 상기 제1유입채널부(120)의 연장된 단부를 통해 유입된 상기 활성 미생물이 상기 중앙집적 공간부(110) 내로 향하도록 유도하는 역할을 한다. The first branch channel portions 130 serves to drive the said active microorganisms introduced through the end extension of the first inlet channel 120 so as to face into the central accumulating space portion (110).

도 2는 도 1의 일부분을 나타낸 사시도이다. Figure 2 is a perspective view of a portion of Figure 1; 이러한 도 2는 집적기의 상면 부분이 외부로 개방된 형태를 도시하고 있다. This Figure 2 shows the form of the upper surface portion of the small house open to the outside. 이러한 집적기(100)의 상면 부분은 내부 공간이 보호되도록 별도의 덮개 등으로 커버될 수도 있다. An upper surface portion of such less house 100 may be covered with a separate cover, such as to protect the inner space.

도 2에는 상기 제1가지채널부들(130)에 의해 유도되는 활성 미생물의 유동 경로가 화살표로 표시되어 있다. Figure 2 shows the flow path of the active microbe derived by the first branch channel portions 130 is indicated by arrows. 화살표 방향을 참조하면, 상기 활성 미생물은 상기 제1가지채널부들(130)의 형상(제1유입채널부(120) 상에서 중앙집적 공간부(110)를 향하여 경사각을 갖도록 연결된 형상)에 따라, 중앙집적 공간부(110)를 향해 방향성을 가지고 유동하게 된다. With reference to the direction of the arrow, in accordance with the active microorganisms is the first branch channel shape of the portions 130 (the shape is connected so as to have an inclination angle toward the center accumulating space portion 110 on the first inlet channel 120), the central toward the accumulating space portion 110 is caused to flow with the direction. 참고로, 상기 제1가지채널부들(130)의 경사 방향이 도시된 것과 반대의 방향으로 형성된 경우, 활성 미생물은 상기 중앙집적 공간부(110) 측이 아닌 그 반대의 방향으로 유동될 것이다. For reference, the case is formed as the inclined direction of the first branch channel portions 130 is illustrated in the opposite direction, the active microbe will flow in the direction of the opposite rather than the central accumulating space portion 110 side.

만약, 상기 제1가지채널부들(130)이 없는 경우, 상기 활성 미생물은 상기 제1유입채널부들(120) 상에서 방향성 없이 유영하게 되므로 중앙집적 공간부(110) 내에 집적화되기 곤란하다. If the claim is difficult to be integrated in one case different channels portions 130 do not have the active microbe is the first since the streamer without directional channel on the inlet portions 120, the central accumulating space portion (110). 그러나, 상기 제1가지채널부들(130)은 상기 활성 미생물의 이동을 상기 중앙집적 공간부(110) 측을 향해 방향성 있게 유도할 수 있어서, 활성 미생물의 집적 효율을 증대시킬 수 있다. However, the first branch channel portions 130 it is possible to derive directional allows a movement of the active microbe toward the center accumulating space portion 110 side, it is possible to increase the integration efficiency of the active microorganisms.

상기 제1가지채널부들(130)은 상기 제1유입채널부(120)의 길이방향에 대해 좌우 대칭형으로 형성되어 있는데, 이에 따라 화살촉 형상(arrowhead-shaped)을 갖는다. The first branch channel portions 130 there is formed in the left-right symmetric with respect to the longitudinal direction of the first inlet channel 120, and therefore has an arrow head shape (arrowhead-shaped). 이렇게 상기 제1가지채널부들(130)이 좌우 대칭형으로 형성됨에 따라, 상기 중앙집적 공간부(110)를 향한 활성 미생물의 방향성 있는 이동을 더욱 활발하고 신속하게 진행시킬 수 있다. The thus it is possible to proceed with one kinds of the channel portions (130) is more active in the direction of movement towards the active microbe, wherein the central accumulating space portion 110 formed in accordance with a symmetrical and quick.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1유입채널부(120)의 폭은 상기 중앙집적 공간부(110)를 향할수록 좁아지도록 형성되어 있는데, 이에 따르면 상기 중앙집적 공간부(110)를 향한 활성 미생물의 집적 속도 및 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 1 and 2, wherein the first width of the inlet channel portion (120) there is formed to be narrower larger toward the center accumulating space portion 110, According to this toward the middle accumulating space portion 110 there is an advantage that can improve the speed and efficiency of the integrated active microorganisms.

여기서, 상기 활성 미생물 집적기(100)는, 제1유입채널부들(120)의 외측에 대해, 제2둘레채널부(170), 복수 개의 제2유입채널부들(150), 복수 개의 제2가지채널부들(160)을 포함한다. Here, the active microbe house small 100, the first to the outer side of the inlet channel portions 120, the second circumferential channel 170, a plurality of second inflow channel portions 150, a plurality of second branched It includes channel portions (160).

상기 제1둘레채널부(140)는 상기 제1유입채널부들(120)의 단부 사이를 연결하여 제1폐루프를 형성하고, 외부로부터 유입된 활성 미생물이 상기 제1폐루프를 따라 이동하면서 상기 제1유입채널부(120)들 내로 향하도록 유도한다. And the first circumferential channel 140 is active microorganisms by connecting the end of the first inlet channel portions 120 and form a first closed loop, flowing from the outside moving along the first closed loop wherein the leads so as to face into the first inlet channel 120. 이때, 상기 제1둘레채널부(140)는 활성 미생물의 이동이 끊임없이 원활히 진행되도록 원형에 가깝도록 형성되는데, 반드시 원형으로 한정되는 것은 아니다. In this case, the first circumferential channel section 140 are formed as close to circular so that the movement of the active microbe constantly proceeds smoothly, but are not necessarily limited to a circular shape.

상기 제2유입채널부들(150)은 상기 제1둘레채널부(140)의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 그 연장된 단부를 통해 활성 미생물이 유입된다. The second inflow channel portions 150 along the circumference of the first circumferential channel 140 is connected with a radial extending to the outside, the active microbe is introduced through the extended end portion. 이때, 제2유입채널부들(150)은 제1둘레채널부(140)의 둘레에 연결되되, 상기 제1유입채널부들(120)과 어긋난 위치에 연결되어 있다. At this time, the second inlet channel portions (150) is connected to the position doedoe connected to the circumference, it is deviated from the first inflow channel portions 120 of the first circumferential channel 140. 따라서, 제2유입채널부들(150)을 통해 유입된 활성 미생물은 상기 제1둘레채널부(140)의 제1폐루프를 경유한 다음 상기 제1유입채널부(120)로 유입될 수 있다. Thus, the second active microorganisms introduced through the inlet channel portions 150 can be introduced to the next of the first inlet channel 120 via a first closed-loop of said first circumferential channel 140.

여기서, 상기 제1둘레채널부(140)는, 상기 제1유입채널부들(120)의 단부와 연결되는 부분이 내측으로 오목(A)하게 들어가도록 형성된 것을 알 수 있는데, 이는 상기 제1폐루프를 통해 이동하는 활성 미생물이 상기 제1유입채널부(120)의 내부로 향하도록 이동 방향을 유도하는 역할을 한다. Here, the first circumferential channel section 140, there can be seen that the portion that is connected to the end of the first inlet channel portions (120) formed to fit within the recess (A) inside which said first closed loop the active micro-organisms to move through and serves for guiding the movement direction so as to face to the interior of the first inlet channel 120. 이렇게 제1둘레채널부(140)의 오목(A)한 부분의 형상 및 방향은, 상기 제1가지채널부(130)의 기울임 형상 및 방향과 유사한 것이 확인된다. This recess (A) the shape and orientation of a portion of the first peripheral channel portion 140, wherein it is confirmed that similar to the shape and the inclination direction of the first different channels 130.

그리고, 상기 제2가지채널부들(160)은 제2유입채널부(150) 상에서 상기 중앙집적 공간부(110)를 향하여 경사각을 갖도록 연결되고, 상기 제2유입채널부(150)의 연장된 단부를 통해 유입된 활성 미생물이 상기 제1둘레채널부(140) 내로 향하도록 유도하는 역할을 한다. Then, the end extensions of the second branched channel portions 160 of the second inlet channel portion above toward the center accumulating space portion 110 and connected so as to have an inclination angle, the second inlet channel 150, on 150, the active microbe flows through and serves for guiding face into said first circumferential channel 140. 이러한 제2가지채널부(160)의 기능은 앞서 제1가지채널부(130)의 경우와 동일하다. The function of these second branched channel portion 160 is the same as before if the first branch channel 130.

이외에도, 상기 활성 미생물 집적기(100)는, 제2유입채널부들(150)의 외측에 대해, 제2둘레채널부(170), 복수 개의 제3유입채널부들(180), 복수 개의 제3가지채널부들(190)을 포함한다. In addition, the active microbe home less 100, and the second for the outer side of the inlet channel portions 150, a second circumferential channel section 170, a plurality of third inlet channel portions 180, the plurality of third gaji It includes channel portions (190).

먼저, 상기 제2둘레채널부(170)는 제2유입채널부들(150)의 단부 사이를 연결하여 제2폐루프를 형성하고, 외부로부터 유입된 활성 미생물이 상기 제2폐루프를 따라 이동하면서 상기 제2유입채널부들(150) 내로 향하도록 유도하는 부분이다. First, the second circumferential channel 170 forms a second closed loop by connecting the ends of the second inlet channel portions 150, and the active micro-organisms coming from outside moves along the second closed loop wherein a portion for guiding so as to face into the second inflow channel portions (150). 이때, 상기 제2둘레채널부(170)는 활성 미생물의 이동이 끊임없이 원활히 진행되도록 원형에 가깝도록 형성되는데, 반드시 원형으로 한정되는 것은 아니다. At this time, the second circumferential channel section 170 are formed as close to circular so that the movement of the active microbe constantly proceeds smoothly, but are not necessarily limited to a circular shape.

상기 제3유입채널부들(180)은 상기 제2둘레채널부(170)의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 그 연장된 단부를 통해 활성 미생물이 유입된다. The third inlet channel portions 180 along the circumference of the second circumferential channel 170 is connected with a radial extending to the outside, the active microbe is introduced through the extended end portion. 이때에도, 제3유입채널부들(180)은 제2둘레채널부(170)의 둘레에 연결되되, 상기 제2유입채널부들(150)과 어긋난 위치에 연결되어 있다. In this case, the third inlet channel portions (180) is connected to the position doedoe connected to the circumference, it is deviated to the second inlet channel portions 150 of the second circumferential channel 170. 따라서, 제3유입채널부들(180)을 통해 유입된 활성 미생물은 상기 제2둘레채널부(170)에 의한 제2폐루프를 경유한 다음 상기 제2유입채널부(150)로 유입될 수 있다. Thus, the active microbe flowing through the third inlet channel portions 180 can be introduced to the next and the second inlet channel 150, passed through the second closed loop by the second circumferential channel 170 .

또한, 상기 제2둘레채널부(170) 또한, 상기 제2유입채널부들(150)의 단부와 연결되는 부분이 내측으로 오목(B)하게 들어가도록 형성되어 있다. In addition, the second circumferential channel 170 also is formed so that the portion connected to the end of the second inlet channel portions 150 recessed (B) to the inside.

그리고, 상기 제3가지채널부들(190)은 제3유입채널부(180) 상에서 상기 중앙집적 공간부(110)를 향하여 경사각을 갖도록 연결되고, 상기 제3유입채널부(180)의 연장된 단부를 통해 유입된 활성 미생물이 상기 제2둘레채널부(170) 내로 향하도록 유도한다. Then, the end extensions of the first three kinds of channel portions 190, the third toward the center accumulating space portion 110 on the inlet channel section 180 is connected so as to have an inclination angle, the third inlet channel portion (180) the active microbe flowing through leads to face into said second circumferential channel 170.

도 3은 도 1의 복수 배열 상태를 나타내는 평단면도이다. Figure 3 is a horizontal sectional view showing a plural arrangement of Figure 1; 즉, 이러한 활성 미생물 집적기(100)는 여러 개(ex, 9개)의 그룹이 복수로 배열된 상태로 존재할 수 있다. That is, these active microorganisms small house 100 may be present in a group of several (ex, 9 pieces) are arranged in a plurality of states. 이때는 각 그룹의 중앙집적 공간부(110) 마다 활성 미생물이 집적되게 된다. At this time, each integrated central space portion 110 of each group is the active micro-organisms to be integrated.

이상과 같은 활성 미생물 집적기(100)에 따른 활성 미생물의 집적도를 측정한 결과를 알아보면 다음과 같다. Look out the results of the measurement of the density of active microorganisms in accordance with the active microorganisms small house (100) as described above as follows. 실제 사용된 활성 미생물은 와일드 타입(Wild type)의 K12에서 배양된 E. coli 균주(이하, 대장균)이었다. The actual use of the active microbe was a wild type (Wild type) of E. coli K12 strain cultured on (hereinafter E. coli). 그리고, 대장균의 이동 및 집적도를 확인하기 위하여, 녹색의 형광성 단백질(green fluorescent protein;GFP)을 사용하였다. And, the green fluorescent protein in order to determine the movement and density of Escherichia coli; was used (green fluorescent protein GFP). 이러한 GFP는 형광도 즉, 밝기를 이용하여 대장균의 집적도를 확인하는 데 있어서 매우 유용하다. The GFP fluorescence is that is, by using the brightness is very useful to determine the density of Escherichia coli.

그리고, 상기 활성 미생물 집적기(100)의 중앙집적 공간부(110) 및 각각의 채널(120~190)은 미세유체 디바이스(Microfluidics Device)의 전형적인 재료로 사용되는 PDMS(polydimethylsiloxane) 소재를 이용하였다. In addition, the active microbe central accumulating space portion 110 and each of the channels of the home less 100 (120 to 190) was used for PDMS (polydimethylsiloxane) material that is used as a typical material of the microfluidic device (Microfluidics Device).

도 4는 GFP로 표현되는 대장균의 집적상태를 나타내는 형광 이미지이다. Figure 4 is a fluorescence image showing the integrated state of the E. coli expressed in GFP. 도 4의 A를 참조하면, 중앙집적 공간부(110) 부분이 가장 밝게 나타내는데 이는 중앙집적 공간부(110) 내에 다량의 대장균이 집적되었음을 의미한다. Referring to A of Fig. 4, for indicating the center accumulating space portion 110, the bright portion, which means that the accumulation of large quantities of E. coli in the central accumulating space portion (110).

또한, 상기 제1유입채널부(120)의 길이 방향에 따라 대장균의 이동 구배(gradient)가 확인된다. Further, the first moving gradient (gradient) of the E. coli are identified according to the longitudinal direction of the first inlet channel 120. 상기 중앙집적 공간부(110)를 향할수록 밝기가 증가하고 있으며 대장균의 분포가 증가함을 알 수 있다. The more the center toward the accumulating space portion 110 and to increase the brightness may be seen that the increase in the distribution of the E. coli.

이러한 제1가지채널부(130)는 상기 중앙집적 공간부(110)를 향한 대장균의 이동을 효과적으로 가이드할 수 있을 뿐만 아니라, 중앙집적 공간부(110) 내의 대장균이 이탈하는 것 또한 방지한다. The first branch channel portion 130 is also prevented to the departure in E. coli as well as to effectively guide the movement of E. coli towards the central accumulating space portion 110, a central accumulating space portion (110).

도 4의 B는 시간의 경과에 따른 GFP의 강도 변화를 나타낸다. B of FIG. 4 shows the change in GFP intensity with the lapse of time. 이는 100㎛ 직경을 갖는 중앙집적 공간부(110) 상의 형광 강도를 시간 흐름에 따라 알아본 것이다. This will determine the fluorescent intensity on the central accumulating space portion 110 having a diameter 100㎛ over time. 시간의 흐름에 따라 중앙집적 공간부(110) 내로 대장균이 집적되는 것을 확인할 수 있으며, 이는 도 4의 C를 통해서도 검증된다. With the passage of time to check that the E. coli is integrated into the central accumulating space portion 110, which is verified via the C of Fig.

도 5는 도 1의 복수 배열 상태를 구현한 SEM 이미지 및 형광 이미지이다. 5 is an SEM image and a fluorescent image of an implementation of a multiple arrangement of Figure 1; 이때에도 물론, 중앙집적 공간부(110)는 100㎛ 직경을 갖고 있으며, 중앙집적 공간부(110) 및 채널(120~190)의 높이는 25㎛를 갖는다. In this case also, of course, the central accumulating space portion 110 may have a 100㎛ diameter and has a height of the center 25㎛ accumulating space portion 110 and the channel (120 to 190).

도 5의 A는 서로 인접한 중앙집적 공간부들(110) 간의 이격 거리가 1.2mm인 경우의 SEM 이미지이다. Figure 5 A is an SEM image in the case where the distance between the center accumulating space portions 110 are adjacent to each other of 1.2mm. 녹색의 화살표 경로와 같이 활성 미생물은 중앙집적 공간부(110) 내로 집적이 된다. Microbial activity as shown by the arrow path of green becomes integrated into the central accumulating space portion (110).

도 5의 B는 GFP로 표현되는 대장균의 집적 상태를 보여주는 형광 이미지로서, 중앙집적 공간부들(110) 마다 대장균이 효과적으로 집적되어 있음을 알 수 있다. Figure 5 B it can be seen that as a fluorescent image showing a state of the integrated E. coli, expressed as GFP, the E. coli is effectively integrated each central accumulating space portions (110).

이상과 같은 결과에 따르면, 상기 활성 미생물 집적기(100)는 종래와 같은 원심분리기나 필터 세트가 전혀 필요 없으며, 대장균 이외에도 다양한 종류의 활성 미생물 수집에 매우 효과적으로 활용될 수 있다. According to the results described above, the active microbe small house 100 is not necessary at all that the centrifuge or filter sets as in the prior art, in addition to E. coli can be very effectively utilized for various kinds of active microorganisms collected.

또한, 이러한 결과에 바탕하여 볼 때, 상기 활성 미생물 집적기(100)는 별도의 기계적 매커니즘이나 전기적 에너지 소스 없이도, 활성 미생물을 높은 집중도를 갖도록 수집할 수 있기 때문에, 활성 미생물을 구동원으로 하는 바이오흡착기(biosorption), 바이오센서(biosensor) 등에도 충분히 활용될 수 있다. In addition, such as viewed on the result, since the active microbe home less 100 can be separate without any mechanical mechanism and electric energy sources, collecting the active microbe to have a high concentration, Bio adsorber as a driving source of the active microbe (biosorption), biosensors (biosensor) or the like can also be fully utilized.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described for the embodiment shown in the drawings as it will be understood that it is the only, and those skilled in the art various modifications and equivalent other embodiments are possible from it as exemplary. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the invention as defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 활성 미생물 집적기 110: 중앙집적 공간부 100: the active microbe small house 110: center accumulating space portion
120: 제1유입채널부 130: 제1가지채널부 120: first inlet channel part 130: first branched channel portions
140: 제1둘레채널부 150: 제2유입채널부 140: a first circumferential channel portion 150: second inlet channel portion
160: 제2가지채널부 170: 제2둘레채널부 160: second branched channel portion 170: a second circumferential channel portion
180: 제3유입채널부 190: 제3가지채널부 180: Third inlet channel part 190: The three kinds of channel portion

Claims (8)

  1. 꼬리 달린 활성 미생물이 집적될 공간인 중앙집적 공간부; Be the active microbe is integrated with tail space center accumulating space portion;
    상기 중앙집적 공간부의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 연장된 단부를 통해 상기 활성 미생물이 유입되는 복수 개의 제1유입채널부들; The integrated central space along the perimeter portion connected to and extending radially to the outside, a plurality of first inflow channel to which the active micro-organisms coming from the extending end portions; And
    상기 제1유입채널부에 대해 경사각을 갖는 형태로 상기 제1유입채널부의 외부에 연결되되, 상기 제1유입채널부의 길이방향에 대해 좌우 대칭형으로 연결되어 상기 중앙집적 공간부를 향하는 방향의 화살촉의 형상을 가지며, 상기 제1유입채널부의 연장된 단부를 통해 유입된 상기 활성 미생물이 상기 중앙집적 공간부 내를 향해 방향성을 가지고 유동하도록 유도하는 복수 개의 제1가지채널부들을 포함하는 활성 미생물 집적기. The first shape of the arrowhead of doedoe a type having an inclination angle to the inlet channel portion connected to the outside of the first inlet channel portion, the first connected to the left-right symmetrical about the inflow channels of the length direction from parts of the central integrated spatial to have the first small active microorganisms house the said active microorganisms introduced through the extended end portion inlet channel portion including a plurality of first branch channel portions for guiding to flow with the direction toward the inside of the central accumulating space portion.
  2. 삭제 delete
  3. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 제1유입채널부의 폭은 상기 중앙집적 공간부를 향할수록 좁아지도록 형성된 활성 미생물 집적기. The first width of the inlet channel is formed such that less active microbial home narrower larger toward the center parts of the accumulating space.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, The method according to claim 1 or claim 3,
    상기 제1유입채널부들의 단부 사이를 연결하여 제1폐루프를 형성하고, 외부로부터 유입된 활성 미생물이 상기 제1폐루프를 따라 이동하면서 상기 제1유입채널부들 내로 향하도록 유도하는 제1둘레채널부; First circumference to form a first closed loop by connecting the ends of the first inlet channel portions, and inducing the active micro-organisms coming from outside so as to move along the first closed-loop direction into the first inlet channel portions a channel unit;
    상기 제1둘레채널부의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 연장된 단부를 통해 활성 미생물이 유입되는 복수 개의 제2유입채널부들; The first is along the circumference of the circumferential channel connected radially extend to the outside, a plurality of which the active microbe flows through the second inflow channel extending end portions; And
    상기 제2유입채널부 상에서 상기 중앙집적 공간부를 향하여 경사각을 갖도록 연결되고, 상기 제2유입채널부의 연장된 단부를 통해 유입된 활성 미생물이 상기 제1둘레채널부 내로 향하도록 유도하는 복수 개의 제2가지채널부들을 더 포함하는 활성 미생물 집적기. The second is connected so as to have an inclination angle toward the said central accumulating space on the inlet channel section, of a plurality of inducing the active micro-organisms coming from the extended end of the second inlet channel portion so as to face into said first circumferential channel section 2 kind of active microorganisms small house further comprising channel portions.
  5. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4,
    상기 제1둘레채널부는, Said first circumferential channel portion,
    상기 제1유입채널부들의 단부와 연결되는 부분이 내측으로 오목하게 들어가도록 형성된 활성 미생물 집적기. The active microbe less formed to house the parts that are connected to the end of the first inlet channel portions recessed inwardly.
  6. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4,
    상기 제2유입채널부들은, The second inflow channel portions,
    상기 제1둘레채널부의 둘레에 연결되되, 상기 제1유입채널부들과 어긋난 위치에 연결되어 있는 활성 미생물 집적기. Wherein doedoe connected to the first circumferential peripheral channel portion, the active microbe small houses that are connected to a position shifted from the first inflow channel portions.
  7. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4,
    상기 제2유입채널부들의 단부 사이를 연결하여 제2폐루프를 형성하고, 외부로부터 유입된 활성 미생물이 상기 제2폐루프를 따라 이동하면서 상기 제2유입채널부들 내로 향하도록 유도하는 제2둘레채널부; A second peripheral to the second forming a second closed-in connection between the end of the inlet channel portions loops, and inducing the active micro-organisms coming from outside so as to move along said second closed loop direction into the second inflow channel portions a channel unit;
    상기 제2둘레채널부의 둘레를 따라 방사형으로 연결되어 외부로 연장되고, 연장된 단부를 통해 활성 미생물이 유입되는 복수 개의 제3유입채널부들; The second is along a circumferential channel around the connecting portion radially extends to the outside, a plurality of which the active microbe flows through the extending end a third inlet channel units; And
    상기 제3유입채널부 상에서 상기 중앙집적 공간부를 향하여 경사각을 갖도록 연결되고, 상기 제3유입채널부의 연장된 단부를 통해 유입된 활성 미생물이 상기 제2둘레채널부 내로 향하도록 유도하는 복수 개의 제3가지채널부들을 더 포함하는 활성 미생물 집적기. The third is connected so as to have an inclination angle toward the said central accumulating space on the inlet channel section, the first of a plurality of inducing the active micro-organisms coming from the extending end 3 the inlet channel portion so as to face into said second circumferential channel section 3 kind of active microorganisms small house further comprising channel portions.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제1둘레채널부 및 상기 제2둘레채널부는, The method according to claim 7, wherein said first circumferential channel portion and the second peripheral channel portion,
    원형의 폐루프인 활성 미생물 집적기. Closed-loop active microorganisms small house in a circle.
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